éclairage urbain et météo

[cirrus 0]

Je reviens sur un sujet posté en janvier dernier http://www.astrosurf.com/ubb/Forum3/HTML/002226.html
qui parlait de phénomènes lumineux dans les nuages provoqués par l'éclairage urbain. Ayant moi-même vécu à Angers pendant 5 ans pour mes études, j'ai eu l'occasion d'observer ce phénomène pas mal de fois.
J'avais déjà remarqué dans le ciel angevin la présence d'un gros faisceau lumineux qui éclairait une large zone du ciel près du zénith. Un soir, j'ai remarqué un point lumineux brillant ( magnitude -1,-2 environ) dans la Grande Ourse qui se trouvait près du zénith. Le ciel était voilé, mais on voyait bien les étoiles. Je me suis demandé si ça n'était pas une nova ou quelque chose comme ça mais je me suis dit qu'il fallait pas trop rêver J'ai noté la position de ce point lumineux au cours de la soirée, pour voir s'il suivait le mouvement des étoiles et j'ai vite remarqué qu'il restait fixe. Il semblait un peu plus flou qu'une étoile (les autres étoiles étaient déjà rendues floues par le voile de nuages), et parfois il prenait une forme allongée.
Après avoir revu le phénomène plusieurs fois, je suis arrivé à la conclusion que le phénomène se produisait uniquement lorsque le ciel était recouvert par une fine couche de nuages d'altitude. Une fois, il était apparu alors qu'un superbe halo était visible autour de la lune.
Je pense qu'il s'agit d'un phénomène de réflexion de la lumière sur les cristaux de glace que contiennent les nuages d'altitude. Les cristaux en question doivent être des "colonnes plates", c'est à dire des cristaux orientés horizontalement. C'est le même type de cristaux qui forme les parhélies.

Dans le sujet de janvier dernier, Laurent faisait allusion à des colonnes lumineuses provoquées par des cristaux situés près du sol; je pense qu'il s'agit d'un phénomène similaire (même trajet de la lumière) mais ayant lieu avec des cristaux situés beaucoup plus hauts. Les nuages élevés contenant des cristaux se trouvent généralement à des altitudes allant de 5 à 10 km, où la température est toujours négative. De ce fait, il n'est pas nécessaire d'avoir des températures négatives près du sol, le phénomène peut très bien se former avec 30°C au sol et -30°C à 8km d'altitude par exemple...
Goliath trouvait surprenant que ces nuages restent invisibles, ce qui est normal car les nuages d'altitude sont généralement transparents s'ils sont peu épais.

L'image suivante explique bien le phénomène, sauf que les cristaux se trouvent pratiquement à la verticale au dessus de l'observateur.

Par ailleurs, il existe un phénomène appelé "subsun" en anglais (sous-soleil en français ??) où l'image du soleil se forme sur une couche de nuages formés de cristaux de glace, lorsque l'observateur se trouve au-dessus (en avion). Je pense qu'il s'agit du même phénomène, mais inversé ( la source lumineuse se trouve en bas au lieu d'être en haut, et vice-versa pour la couche nuageuse )
Le "subsun" est expliqué sur le site de Les Cowley : http://www.sundog.clara.co.uk/halo/subsun.htm

J'ai retrouvé les images satellites des journées où goliath a observé le phénomène, on voit que dans les 3 cas, le ciel est voilé sur la Belgique:

16 décembre 2003 (des nuages élevés arrivent sur la Belgique par la mer du nord) http://infomet.am.ub.es/arxiu/meteosat/arxius/03des16.jpg

16 novembre 2003 http://infomet.am.ub.es/arxiu/meteosat/arxius/03nov16.jpg

16 août 2003 http://infomet.am.ub.es/arxiu/meteosat/arxius/03ago16.jpg

Une question reste en suspens: pourquoi toujours le 16 du mois ??

Que pensez-vous de mon interprétation du phénomène ?

Cyrille

[Ce message a été modifié par cirrus (Édité le 03-05-2004).]

[Lolo de Cornouaille 1]

Salut Cyrille (tu as eu bien fait de me chauffer dans mon post sur l'éclipse, car je n'avais pas fait attention à ton message qui touche pourtant à un sujet qui m'intéresse beaucoup),
en janvier dernier, j'avais finalement conclu qu'il ne s'agissait pas de réflexion sur des cristaux, façon colonne solaire, mais plutôt d'un simple éclairage des couches nuageuses par les puissants faisceaux urbains. En effet, pour qu'il y ait un truc genre colonne solaire, il faut que la couche de cristaux soit très épaisse, mais je ne pense pas que ce soit le cas lorsque l'on est à la verticale de la couche de cristaux.
Je peux tout à fait me planter dans mon explication, mais je me dis aussi que la colonne solaire est généralement assez uniforme sur sa longueur alors que la photo de Goliath présentait des sortes de surbrillance comme un collier de perles.
Le débat reste ouvert. La vérité est ailleurs...
Kénavo.

------------------
Laurent Laveder http://www.photoastronomique.net
"Je sers la Science et c'est ma joie"
Disciple dans la BD "Léonard"

[cirrus 0]

Merci beaucoup pour ta réponse Laurent! Je commençais à désespérer...

En fait, je pense que le phénomène est plus proche du "subsun" que de la colonne lumineuse. Je crois que le "subsun" peut se produire aussi quand le soleil est très haut dans le ciel.
J'ai pensé à quelque chose d'intéressant aussi: s'il s'agit d'une réflexion, le phénomène ne doit pas se produire si le nuage ne contient pas de cristaux orientés horizontalement. En effet, des cristaux orientés dans n'importe quel sens rendront le nuage plus lumineux car les lumières de la ville seront renvoyées dans toute les directions.
A l'inverse, si le nuage contient uniquement des cristaux bien stabilisés horizontalement, ceux-ci vont renvoyer la lumière dans des directions privilégiées, et partout ailleurs le nuage sera noir et transparent. Donc à mon avis, pour un nuage d'une épaisseur donnée, moins il est visible et plus il a de chance de réfléchir la lumière des villes. J'espère ne pas me planter dans mon explication

Pour ce qui est des "perles", je pense que c'est dû à la superposition de 2 ou 3 couches de nuages.

Il faudrait voir aussi quel genre de faisceau lumineux éclairait le nuage ( s'il est large ou pas; si le faisceau est large, je ne comprends pas pourquoi la tache lumineuse serait aussi petite ) et il faudrait savoir si Goliath a observé ce phénomène dans des nuages plus classiques non constitués de cristaux (genre cumulus ).
La présence de parhélies ou d'une colonne solaire avant la tombée de la nuit peut aussi être un indice...

Il faudrait demander à Goliath ce qu'il pense de tout ça...

Bref, il reste encore des points à éclaircir !

Cyrille

[goliath 0]

Goliath est content de vos investigations concernant ce phénomène !
Goliath ne peut lui-même donner d'explications au phénomène, il trouve ça curieux et joli !
Plus sérieusement, au sujet des éclairages de l'Eglise et de la Grand'Place d'Ath, ce sont des puissants halogènes de formes rectangulaires mais je vais vérifier sur place ce soir. Il y en une colonne assez large visible depuis chez moi et je vais tâcher de la photographier ce soir et justement il y a des nuages
Voici deux anciens clichés vous donnant un aperçu de ce que donnent l'éclairage urbain sur un plafond nuageux. Sais pas si ça aidera...
Promis, je poursuis mes investigations, pour vous servir...
à+
goliath
ps: désolé d'être passé au-dessus du post, sinon je m'y serais mis de suite

[goliath 0]

ben voilà, sais pas si ces clichés apporteront grand chose de neuf car la pollution lumineuse est plus ou moins identique partout.
Une quarantaine de lampes comme celle-ci font le tour de la Grand'Place, il faut ajouter celles accrochées aux façades et on peut facilement en compter une centaine, toutes éclairant vers le bas et le haut.


voici ce qui éclaire l'église St Julien, il y en a une trentaine

on remarque le plafond lumineux


Perso, bien que n'y connaissant rien en la matière, je pense que l'explication la plus simple est la bonne, à savoir, comme tu l'as très bien expliqué Cirrus, que des fins nuages froids situés très haut (je me souviens que le phénomène était au zénith aussi bien sur la Grand'Place que chez moi, à plusieurs centaines de mètres) servent de support aux faisceaux lumineux, tant en été, qu'en hiver où le phénomène est quand même plus accentué. Le faisceau que je vois depuis chez moi, n'a pas un seul foyer d'origine, mais c'est l'ensemble des différents éclairages. Cependant, on peut imaginer plusieurs foyers :
1 concernant l'éclairage de l'Eglise St Julien que vous pouvez voir, séparée d'environ 200 mètres de la Grand'Place
2 concernant l'ensemble de l'éclairage de la Gd Place
3 concernant l'éclairage de l'Eglise St Martin que je n'ai pu photographier à cause de la drache, séparée d'une centaine de mètre de la Grand'Place
J'espère que ça t'aidera, si t'as d'autres questions, ben n'hésite pas !
merci
joel

[Ce message a été modifié par goliath (Édité le 08-05-2004).]

[cirrus 0]

Merci Goliath pour les photos, je n'en demandais pas tant!

Apparement, tout semble indiquer un phénomène de réflexion sur les nuages d'altitude, car le phénomène ne se produit pas dans des nuages bas (ces tâches lumineuses n'étaient pas visibles hier soir, je suppose), et tu me dis que le phénomène apparaissait toujours au zénith, même en se déplaçant de plusieurs centaines de mètres, ce qui indique que le phénomène se produit sûrement dans des nuages élevés et qui sont donc probablement constitués de cristaux à cause de leur haute altitude (température très basse).
Pour voir le phénomène ailleurs qu'au zénith, il faut à mon avis s'éloigner de plusieurs kilomètres des faisceaux lumineux.

Les éclairages que tu montre sont probablement responsables du phénomène. Si j'ai bien compris, les éclairages de la place sont constitués d'une plaque qui réfléchit une partie du faisceau vers le sol, alors que le reste pointe vers le ciel ?

Tu disais aussi qu'il y avait du brouillard le 16 décembre, mais y-en avait-il les autres fois ?

A +

Cyrille

[goliath 0]

salut Cirrus,

non, le phénomène n'était pas visible hier soir, plafond trop bas mais bien éclairé quand même

oui pour les éclairages autour de la place, plaques "translucides" pas tout à fait plates mais "ondulées" très design avec lampes au-dessus "à nu", plus toutes celles accrochées aux façades, en cylindre et éclairant vers le haut et le bas

oui pour le brouillard le 16 décembre dernier, là c'est sûr, pour les autres fois possible qu'il y ait eu de la brume, sais plus

dés que le phénomène se reproduit, j'irai en dehors de la ville, à plusieurs distances différentes...

c'est tout ?

encore merci

joel

[cirrus 0]

oui, c'est tout merci pour ces quelques précisions.

Pour le brouillard, je t'avais posé la question car je me suis demandé si ce n'était pas lié au brouillard mais ça m'étonnerait beaucoup.

Voilà, je t'ai donné mon explication sur ce phénomène; pour moi, un phénomène de réflexion sur des cristaux de glace dans les nuages d'altitude est le plus probable. Mais c'est vrai que Laurent pensait plus à un simple éclairage des nuages et je respecte son point de vue.

Tu peux toujours me faire signe si tu revois ce phénomène. L'idéal serait de voir l'état du ciel au coucher du soleil. S'il est voilé (et encore mieux si tu peux voir un halo autour du soleil), alors il y a des chances que le phénomène se reproduise.

voilà voilà

A bientôt

Cyrille

[goliath 0]

ça roule !
je suis d'accord pour ton explication du phénomène.
je vais toutefois faire plus attention le 16 mai prochain !
merci
à+
Joel